水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究，分為材料的耐久性研究、構(gòu)件的耐久性研究和結(jié)構(gòu)耐久性研究三個層次。材料的耐久性研究是前提，只有材料的耐久性得到了提高水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性才會得到提高，材料中混凝土材料所占的體積分?jǐn)?shù)最大，所以纖維素纖維提高混凝土耐久性的提高對于提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是至關(guān)重要的。

  上世紀(jì)二十年代混凝土耐久性的研究才開始，混凝土耐久性的研究是起步比較晚的一門科學(xué)科，隨著施工技術(shù)水平及結(jié)構(gòu)計算理論的相對成熟, 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被開始大規(guī)模使用, 逐漸在各個領(lǐng)域開始得到應(yīng)用。新的問題也就出現(xiàn)了,許多新的耐久性損傷問題逐漸出現(xiàn), 這種情況促使人們不得不有針對性地進(jìn)行研究。1925 年, 對于硫酸鹽含量極高的土壤，得到了 25 年、50 年及更長時間的混凝土在硫酸鹽土壤中的腐蝕數(shù)據(jù)；而后，在沼澤水中進(jìn)行了鋼筋混凝土的腐蝕損害試驗，也就是針對混凝土在自然條件下的腐蝕情況進(jìn)行了比較長時間的試驗研究；在海水中對混凝土耐久性進(jìn)行了試驗研究, 并得到了很多有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)在海水條件下使用的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)以及有關(guān)混凝土配合比、水泥種類和其他一些生產(chǎn)因素對混凝土耐久性影響的見解。 
  纖維素纖維是一種高寒地區(qū)特殊植物經(jīng)過一系列獨特的化學(xué)處理和機(jī)械加工而成的纖維材料，該材料有天然的親水性和高彈性模量的特點，這種纖維相對于合成纖維用于混凝土中更能有效的改善混凝土的力學(xué)性能以及抗?jié)B性、抗凍融性以及抗裂性。
  纖維素纖維對水工混凝土的耐久性的影響，并對影響進(jìn)行了機(jī)理分析。課題主要是針對土石壩中的面板混凝土，面板混凝土對水工混凝土的抗?jié)B性能要求很高；青海又屬于高寒高海拔地區(qū)，因此對水工面板混凝土的抗凍性要求也很高；西部地區(qū)的晝夜溫差比較大，對面板混凝土這種大體積混凝土（尺寸達(dá)到必須解決水化熱及由此引起的體積變形問題的混凝土結(jié)構(gòu)）的絕熱溫升有較高的要求。
  纖維素纖維能增加水工混凝土的抗拉強(qiáng)度的原因是，當(dāng)拉應(yīng)力作用于纖維混凝土材料時，水工混凝土中的裂縫處會產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂縫擴(kuò)展，當(dāng)裂縫擴(kuò)展到基材界面時，纖維在界面上就會產(chǎn)生對裂縫擴(kuò)展起約束作用的剪應(yīng)力使裂縫趨于穩(wěn)定。纖維間的間距越小，纖維對混凝土的增強(qiáng)效果越好。纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度提高的越顯著。
  混凝土中摻入纖維能夠提高混凝土的抗?jié)B性能，原理就是當(dāng)纖維摻入到混凝土中后，混凝土在塑性狀態(tài)時的彈性模量小于纖維的彈性模量，這樣就能增加混凝土處于拌合物狀態(tài)以及未完全硬化前的抗拉強(qiáng)度，加入纖維就能有效地降低混凝土早期收縮裂縫的形成與擴(kuò)展，就降低了混凝土內(nèi)部的孔隙率；另外混凝土加入纖維后能夠減少水分的在各個空隙之間的遷移，減少由于失水而形成的毛細(xì)管數(shù)量，達(dá)到降低毛細(xì)管張力的效果，從而改善了混凝土的抗?jié)B性能；同時也有研究者認(rèn)為，混凝土中加入纖維能夠增加混凝土內(nèi)部的界面面積，提高混凝土內(nèi)部的孔隙率，降低混凝土的抗?jié)B性能認(rèn)為纖維是對混凝土的抗?jié)B性能有利還是不利，主要是看上面兩個因素哪個能起到主要作用。
  水利工程的建設(shè)中對水工混凝土都有抗?jié)B性能要求。水利工程中的建筑物所用混凝土如果不滿足工程需要的抗?jié)B要求，不僅會影響水利工程的正常使用，更會帶來一定的安全隱患。隨著近年來水利工程的快速發(fā)展，水利工程不僅規(guī)模越來越大，而且大壩的高度越來越高，導(dǎo)致的結(jié)果就是蓄水位也越來越高，因此對混凝土的各種性能尤其是抗?jié)B性能的要求也越來越高。如果由于混凝土抗?jié)B性差導(dǎo)致大壩發(fā)生滲漏，尤其對于作為防滲結(jié)構(gòu)的堆石壩中的混凝土面板，會造成嚴(yán)重的后果，給人民的財產(chǎn)和安全帶來威脅。滲漏對大壩的安全運營影響主要有以下三個方面，一是抬高了壩體揚壓力，將影響大壩的整體抗滑穩(wěn)定性。二是滲漏會降低大壩的耐久性，影響使用年限。在滲透作用下部分大壩在會產(chǎn)生鈣化析出物，嚴(yán)重滲漏的情況下，將影響大壩的使用耐久性。三是滲漏加劇凍脹凍融破壞。尤其是處于青海的高寒高海拔地區(qū)的混凝土面板壩，在滲漏發(fā)生時，很容易引起凍脹破壞，會有嚴(yán)重的安全隱患。 工程上如果基本原料、配合比確定的情況下，通常用以下兩種有效方式來改善混凝土的抗?jié)B性能。第一種方法就是在混凝土中添加膨脹劑以提高混凝土的密實性，或者向混凝土中加入憎水性有機(jī)材料，以達(dá)到提高混凝土抗?jié)B性能的目的；第二種方法就是在混凝土中摻入纖維，這樣做的目的是減少混凝土的內(nèi)部缺陷，比如空隙結(jié)構(gòu)等，從而提高其抗?jié)B性能。

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